DE965150C - Verfahren zur Herstellung fester Kunstfasern und -faeden aus Viscose - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Zellwolle oder Kunstseide von besonders guter Festigkeit, normaler Dehnbarkeit, neben geringer Alkalilösliehkeit und geringer Knitterneigung, durch Verstreben der in einem sauren Fällbad ausgefällten Viscosefäden in einer verdünnten Alkalilauge.

Es ist bekannt, durch Verspinnen von Viscose in starker Schwefelsäure von über 55% eine Kunstseide hoher Festigkeit zu erzeugen. Dieses Verfahren hat sich jedoch in der Technik nicht durchgesetzt, da das Eindampfen der bei dem Spinnprozeß verdünnten starken Schwefelsäure besondere Apparaturen erfordert und daher sehr kostspielig ist; außerdem ist das Hantieren mit so starken Säuren nicht ungefährlich. Abgesehen davon weist die nach diesem Verfahren erzeugte Faser eine anomale niedrige Bruchdehnung und eine geringe Farbaufnahmefähigkeit auf. Sie kann daher nur als Webseide verwendet werden und ist für die Erzeugung von Wirkware ungeeignet. Ferner hat man zur Erhöhung der Festigkeit von Kunstseidefäden, die nach dem Viscoseverfahren erzeugt worden sind, die entschwefelten und trockenen Fäden einer Nachbehandlung mit Laugen von weniger als 5 % Na O H unter Verstreckung unterworfen. Ganz abgesehen davon, daß es unwirtschaftlich ist, den Faden vor der Läugebehandlung erst zu trocknen, wird hierdurch eine merkliche Festigkeitssteigerung nicht erzielt, und auch die

709 533/350

Alkalilöslichkeit der Faser wird nicht in dem Maße herabgesetzt wie bei dem Verfahren der Erfindung. Die Verwendung mehrerer Behandlungsbäder im Viscosespinnprozeß ist nicht mehr neu, und zwar hat man schon zur Herstellung von Wollersatzfasern Viscose in Ammonsulfatbädern als Xanthogenatfaden ausgefällt und den verstreckten Faden in etwa ioo° heißen Bädern, beispielsweise im Glycerinbad, zum Hydratfaden zersetzt. Dabei ίο wurde das Zerschneiden in Stapelabschnitte vor oder nach dem Eintritt des Fadens in das Zersetzungsbad vorgenommen. Auch hat man schon zur Erzielung von wollähnlichen Fasern die Viscose in einem säurehaltigen Fällbad ausgefällt und anschließend durch ein Bad geführt, das auch alkalisch sein konnte, jedoch wurde hier zur Erzielung wollähnlicher gekräuselter Fasern der Faden vor der Einführung in das alkalische Bad in Stapel geschnitten oder so weitgehend darin entspannt, daß er sich im Badbehälter ansammelt. Eine Verstreckung des alkalischen Fadens, wie sie bei dem Verfahren der Erfindung vorgenommen wird, erfolgt dabei nicht.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung fester Kunstfasern und -fäden aus Viscose, deren Alkalicellulose vorzugsweise nicht oder nur kurz gereift ist, durch Verspinnen in ein bisulfathaltiges Fällbad und Hindurchführen des frisch gefällten Fadens durch ein Alkaliquellbad, wobei die Fäden im Quellbad selbst oder unmittelbar danach einer Streckung unterworfen werden. Das Neue der Erfindung besteht hierbei darin, daß das Quellbad aus einer verdünnten, 3 bis 5% NaOH enthaltenden Lauge besteht, welche bei Temperaturen von 40° und darüber angewendet wird.

Das Verfahren der Erfindung besteht darin, daß die Viscose in einem bisulfathaltigen Fällbad zum Faden ausgefällt wird und der Faden anschließend durch eine verdünnte Lauge geführt wird. Zur Steigerung der Festigkeit wird der Faden in der verdünnten Lauge oder nach Durchlaufen der Lauge verstreckt. Da der entspannte, aus vielen Einzelfädchen bestehende Spinnfaden rascher als der gespannte Faden von der Behandlungsflüssigkeit getränkt wird, kann es zweckmäßig sein, den Faden während des Durchlaufens der Lauge zu entspannen und anschließend erst die Verstreckung durchzuführen. Als Spinnlösung wird vorteilhaft eine Viscose benutzt, die aus einer Alkalicellulose hergestellt ist, die nicht langer als 3 Tage bei 20° gereift wurde. Bei Viskosen aus normal gereifter Alkalicellulose werden nicht so gute Faserfestigkeiten erhalten als bei Verwendung von Viscosen aus ungereifter oder schwach gereifter Alkalicellulose. Auch ist die lösende und quellende Wirkung der Alkalilauge auf den Faden größer, wenn es sich um Viscose aus stark gereifter Alkalicellulose handelt. Bei Viscosen aus sehr langer vorgereifter Alkalicellulose wird der Faden sogar in der Lauge aufgelöst.

Dem bisulfathaltigen Fällbad können zur Erhöhung der Fällwirkung Sulfate mehrwertiger Metalle, wie Zinksulfat und Eisensulfat, zugesetzt werden.

Als Laugebad wird eine verdünnte Natron- oder Kalilauge benutzt, deren Alkalikonzentration unter Merzerisierungsstärke liegt. Auch kann zur Herabsetzung der Quellung des Fadens in der Lauge die Temperatur des Laugebades erhöht werden. Man kann der quellenden und auflösenden Wirkung der Lauge auf den Faden dadurch entgegenwirken, daß man die Zellstoffkonzentration in der Viscose möglichst hoch wählt. Nach Verlassen des Laugebades wird der Faden abgesäuert, beispielsweise mit verdünnter Schwefelsäure. Um eine zu starke Verdünnung des Laugebades zu vermeiden, muß die Fällbadhose beim Austritt des Fadens aus dem bisulfathaltigen Spinnbad besonders gut abgestreift werden. Dieses kann beispielsweise durch eine zur Laufrichtung des Fadens quergestellte zweizinkige Gabel, um deren Zinken der Faden herumgeführt wird, erfolgen.

Ausführungsbeispiele ₈_

a) Eine ungereifte Alkalicellulose aus einem Zellstoff von einem Polymerisationsgrad nach Staudinger von 440 (vgl. Götze, Kunstseide und Zellwolle nach dem Viscoseverfahren, Berlin 1940, S. 31, Absatz 3), die mit 32 Gewichtsprozent Schwefelkohlenstoff (auf Zellstoff berechnet) sulfidiert wurde, wird zu einer Viscose von 9% Zellstoff und 7% Alkali gelöst und bei einer Hottenrothreife von 23 versponnen. Der Polymerisationsgrad des Zellstoffs in der Viscose ist 360.

b) Viscose wie unter a) hergestellt, nur daß ein Zellstoff von einem Polymerisationsgrad 935 eingesetzt und zu einer Viscose von 6% Zellstoff und 6,5 "/ο Alkali gelöst wird.

c) Viscose wie unter a) hergestellt, nur daß 2 Tage bei 20⁰ gereifte Alkalicellulose verwendet wird. Der Polymerisationsgrad des Ausgangszellstoffs war 810 und der Polymerisationsgrad des Zellstoffs in der Viscose 300.

d) Viscose wie unter a), b) oder c) hergestellt, nur daß die Alkalicellulose mit 60 Gewichtsprozent Schwefelkohlenstoff sulfidiert wurde.

i. Die unter a), b), c) oder d) hergestellte Viscose wird in einem Fällbad vom spezifischen Gewicht 1,358, das neben 127 g H₂SO₄/1 3 g Zinksulfat/1 und 350 g/l Na₂SO₄ enthält, versponnen. Die Temperatur des Fällbades wird auf 55⁰ gehalten. Die Fällstrecke ist 27 cm, und es wird ein Titer von 2 bis 3 den gesponnen. Der aus dem Fällbad austretende Faden wird zur Abstreifung der Fällbadhose um die Zinken einer zweizinkigen Gabel herumgeführt. Der Faden wird dann um eine Galette geschlungen, durchläuft auf einer Strecke von 35 cm eine 3°/oige Natronlauge von 40 bis 50⁰, passiert eine zweite Galette, wird durch eine 5°/oige Schwefelsäure zum Absäuern der Lauge geführt und auf einem Haspel aufgespult. Die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Galette ist 27 m, der Galette nach dem Laugebad 40 m und die Umfangsgeschwindigkeit des Haspels 52 m. Es wird ein Faden erhalten, dessen Trockenfestigkeit 25

bis 33 Rkm und dessen Naßfestigkeit 14 bis 20 Rkm beträgt. Die Trocken- wie die -Naßdehnung des Fadens liegen bei 22°/o.

2. Wie i, nur daß eine 5°/oige Natronlauge von 70⁰ verwendet wird. Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Galetten und des Haspels wie bei 1.

Die zur Verspinnung gelangenden, in den Beispielen beschriebenen Viscosen weisen eine Viscosität von 30 bis 100 Sekunden Kugelfall auf. Die angegebene Kugelfallviscosität wurde in der Weise ermittelt, daß die Fallzeit einer Nickelkugel von 3,1 mm Durchmesser und einem Gewicht von 0,1300 g durch eine Viscosesäule von 20 cm bei 20⁰ in Sekunden gemessen wurde. Die Konzentration und die Badstrecke des Fadens im Laugebad ist in jedem Falle so bemessen, daß der aus dem Laugebad austretende Faden nach Abstreifen der anhaftenden Badflüssigkeit noch alkalisch reagiert.
Die nach dem Verfahren hergestellten Fäden zeichnen sich außer durch ihre gute Festigkeit und besonders gute Anfärbbarkeit auch noch durch geringe Alkalilöslichkeit aus. Ein unter Verwendung eines Laugebades mit 3% NaOH ersponnener Faden wies eine Alkalilöslichkeit (in 6°/oiger NaOH) von 4 bis 5% auf gegenüber 20% bei Fortlassen des Laugebades.

Für die Herstellung der Viscose wird vorteilhaft ein Zellstoff mit hohem Alphacellulosegehalt verwendet. Dem Laugebad können in bekannter Weise die Schrumpfung des Fadens verringernde Zusätze, wie beispielsweise Glycerin oder Alkalisilikat, gemacht werden. Um eine rasche Durchtränkung des Fadens mit der Lauge zu bewirken, können dem Laugebad die bekannten Zusätze von Netzmitteln gemacht werden. Ein Faden von einem feinen Einzeltiter, beispielsweise von einem Titer von 1 bis 2 g/den, wird schneller von der Lauge durchtränkt als ein Faden von höherem Titer.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung fester Kunstfasern und -fäden aus Viscose, deren Alkalicellulose nicht oder nur kurz gereift wurde, durch Verspinnen in ein bisulfathaltiges Fällbad und Hindurchführen der frischgefällten Fäden durch ein alkalisches Quellbad, wobei die Fäden in dem Quellbad oder unmittelbar danach einer Streckung unterworfen werden, worauf sie anschließend abgesäuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß man als das Quellbad eine 3- bis 5⁰/»ige Natronlauge bei Temperaturen von 40⁰ und darüber verwendet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 749264;
   britische Patentschriften Nr. 253853, 323731, 342651;

   Faust: »Kunstseide«, 1931, S. 100.

   © 709 53Ϊ/350 5.57